四川理工论文模板-2013.12.doc
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1、四川理工论文模板-2013.12 作者: 日期:2 个人收集整理 勿做商业用途四川理工学院成人教育学院毕业设计(论文)题 目 仓库湿度的监测系统设计 教学点 重庆科创职业学院 专 业 通信技术 年 级 2011级 姓 名 邰钟凌 指导教师 唐晓庆 定稿日期: 2013年4月 25 日四川理工学院成人教育学院毕业设计(论文)任务书学生姓名XXX专业班级通信工程ZB421001(填写自己的班级)设计(论文)题目仓库湿度的监测系统设计接受任务日期2013年12月18日完成任务日期2014年4月25日指导教师(签名)XXX指导教师单位重庆科创职业学院设计(论文)内容目标为建立多点湿度定点监测和监控。通
2、过湿度传感器进行数据采集经过A/D转换后传输给单片机用单片机进行比较和计算,实时显示湿度,超湿进行报警.目标:对仓库的湿度检测湿度显示保留小数点后一位,湿度检测范围:10%-100%RH;检测精度:1RH若超湿进行关报警,并显示超湿传感器的位置。检测点数可根据不同的用户要求进行扩充。通过本课题的设计,培养学生对系统设计的综合能力,培养对湿度检测系统设计、选型、程序设计的能力,检测所学习专业知识的综合利用能力.设计(论文)要求(1)设计多点湿度监控系统的总体方案.(2)各环节的仪表和器件的选型。(3)根据计算要求用MCS51系列单片机进行软件的设计。(4)实现对湿度检测信号采集,单片机具有数据采
3、集和处理能力。参考资料(1)检测技术与系统设计 张靖主编 中国电力出版社(2)MCS单片机应用技术选编 和立民编 北京航空航天大学出版社(3)智能传感器系统设计与应用 沙占友编 机械工业出版社注:此表由指导教师填写后发给学生,学生按此表要求开展毕业设计(论文)工作。仓库湿度的监测系统设计摘 要本系统主要介绍对8031的设计和使用, HS1100/HS1101湿度传感器的选择和特点,通过单片机对湿度传感器的检测和控制,从而对湿度的检测和控制,主要阐述了本系统的研究过程和研究方法,在程序设计中运用了模块化与结构化结合的程序设计技术提高了效率节省了空间也方便了程序的调试和使用维护.采用全隔离工作方式
4、,故整个检测监控系统自动化程度高, 抗干扰性好, 工作状态稳定, 可靠,使用方便, 直观性强.可根据用户实际要求配制,检测系统内部使用单片机,实现了干温球法自动测量湿度,大大降低了湿度检测成本,使推广该系统成为可能。检测警系统性价比高,操作简单,可以帮助用户管理温室,解决了湿度的测量问题。湿度的监测在仓库管理、生产制造、现代物流、科学研究以及日常生活中被广泛应用.关键词:单片机;湿度;检测 MONITORING SYSTEM DESIGN OF HUMIDITY IN THE WAREHOUSEABSTRACTThis system is mainly to introduce the des
5、ign and use of 8031, selection and characteristics of HS1100/HS1101 humidity sensor, the detection and control of the humidity sensor chip, so as to detect and control the humidity, mainly elaborated the system research process and research methods, in the program design in the use of the program de
6、sign of modular and structural combination technology to improve the efficiency of saving space and convenient debugging and maintenance. The isolation mode, so the whole monitoring system of high degree of automation, good antiinterference, stable working state, reliable, easy to use, strong visual
7、izability. Can be formulated according to users requirement, detection system for internal use microcontroller, realizing the automatic measurement of humidity dry Wenqiu method, greatly reducing the cost of humidity detection, the promotion of this system possible. Detection alarm system high cost
8、performance, simple operation, can help users manage the greenhouse, solve the problem of measuring humidity. Humidity monitoring in warehouse management, manufacturing and modern logistics, scientific research and daily life has been widely used。本文为互联网收集,请勿用作商业用途文档为个人收集整理,来源于网络Key words:single chip
9、 microcomputer;humidity;detection目 录第一章 绪论11。1 选题背景11.2 设计过程及工艺要求1第二章 方案的论证22.1 湿度传感器的选择22。2 信号采集通道的选择2第三章 系统总体设计43.1 信号采集43。1。1 湿度传感器43.1。2 多路开关63.2 单片机8031基本电路73。2。1 系统时钟的设计103。2.2 单片机外围的设计113。3 显示与报警的设计123.3。1 显示键盘接口电路123。3。2 报警电路12第四章 软件设计14第五章 总结16参考文献17致谢18第一章 绪论1。1 选题背景防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容
10、,是衡量仓库管理质量的重要指标.它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大.因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪.1.2 设计过程及工艺要求一、基本功能检测湿度显示湿度过限报警二、主要技术参数 湿度检测范围 : 10%-100RH检测精度 : 1%RH显示方式 : 温度:四位显示报警方式 :
11、 三极管驱动的蜂鸣音报警18第二章 方案的论证当将单片机用作测控系统时,系统总要有被测信号输入通道,由计算机拾取必要的输入信息。对于测量系统而言,如何准确获得被测信号是其核心任务;对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节.传感器是实现测量与控制的首要环节,是测控系统的关键部件,如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换,一切准确的测量和控制都将无法实现。工业生产过程的自动化测量和控制,几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量,使设备和系统正常运行在最佳状态,从而保证生产的高效率和高质量。2。1 湿度传感器的选择 测量空气湿度的方式很多,其原理是根据某种物
12、质从其周围的空气吸收水分后引起的物理或化学性质的变化,间接地获得该物质的吸水量及周围空气的湿度.电容式、电阻式和湿涨式湿敏原件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常数、电阻率和体积随之发生变化而进行湿度测量的.方案:采用HS1100/HS1101湿度传感器。HS1100/HS1101电容传感器,在电路构成中等效于一个电容器件,其电容量随着所测空气湿度的增大而增大.不需校准的完全互换性,高可靠性和长期稳定性,快速响应时间,专利设计的固态聚合物结构,由顶端接触(HS1100)和侧面接触(HS1101)两种封装产品,适用于线性电压输出和频率输出两种电路,适宜于制造流水线上的自动插件和自动装配过程等。相
13、对湿度在1%100%RH范围内;电容量由16pF变到200pF,其误差不大于2RH;响应时间小于5S;温度系数为0.04 pF/2。可见精度是较高的。2。2 信号采集通道的选择 在本设计系统中,温度输入信号为8路的模拟信号,这就需要多通道结构。方案:采用多路分时的模拟量输入通道。这种结构的模拟量通道特点为:(1)对ADC、S/H要求高。(2)硬件简单,成本低.(3)处理速度慢。(4)软件比较复杂。第三章 系统总体设计本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、湿度传感器可以产生模拟信号,和A/D模拟数字转换芯片的性能,我设计了以8031基本系统为核心的一套检测系统,其中包括A/D转换、单片机
14、、复位电路、湿度检测、键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计如图31所示:图3-1 系统总体设计框图本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的.(一) 信号采集 由AD590、HS1100及多路开关CD4051组成;(二) 信号分析 由A/D转换器MC14433、单片机8031基本系统组成;(三) 信号处理 由串行口LED显示器和报警系统等组成。3。1 信号采集3.1.1 湿度传感器测量空气湿度的方式很多,其原理是根据某种物质从其周围的空气吸收水分后引起的物理或化学性质的变化,间接地获得该物质的吸水量及周围空气的湿度。电容式、电阻式和湿涨式湿敏原件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电
15、常数、电阻率和体积随之发生变化而进行湿度测量的。下面 介绍HS1100/HS1101湿度传感器及其应用.一、特点不需校准的完全互换性,高可靠性和长期稳定性,快速响应时间,设计的固态聚合物结构,由顶端接触(HS1100)和侧面接触(HS1101)两种封装产品,适用于线性电压输出和频率输出两种电路,适宜于制造流水线上的自动插件和自动装配过程等.二、湿度测量电路HS1100/HS1101电容传感器,在电路构成中等效于一个电容器件,其电容量随着所测空气湿度的增大而增大.如何将电容的变化量准确地转变为计算机易于接受的信号,我采用的方法:是将该湿敏电容置于555振荡电路中,将电容值的变化转为与之成反比的电
16、压频率信号,可直接被计算机所采集.频率输出的555测量振荡电路如图32所示.集成定时器555芯片外接电阻R4、R2与湿敏电容C,构成了对C的充电回路.7端通过芯片内部的晶体管对地短路又构成了对C的放电回路,并将引脚2、6端相连引入到片内比较器,便成为一个典型的多谐振荡器,即方波发生器3。另外,R3 是防止输出短路的保护电阻,R1 用于平衡温度系数。图3-2 频率输出的555振荡电路该振荡电路两个暂稳态的交替过程如下:首先电源Vs通过R4、R2 向C充电,经t充电时间后,Uc达到芯片内比较器的高触发电平,约0.67Vs,此时输出引脚3端由高电平突降为低电平,然后通过R2放电,经t放电时间后,Uc
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